针对传统风速传感器因井下特殊环境常造成超声波探头性能减弱,不能正确反映环境风速值的问题,提出一种矿用皮托管式风速传感器设计方案,详细介绍了其原理及软硬件设计。该传感器采用S型皮托管测量风的压力,利用差压芯片计算差压信号值,并根据电信号、差压信号、风速之间的对应关系求取风速信息。实验结果表明,在0.4～15m/s风速范围内,该传感器测量误差低于±0.2m/s,且具有较好的温度稳定特性、贮存特性和防潮防堵性能。

针对现有煤矿井下用风速传感器工况条件差、性能易下降的问题,设计了一种基于DDS技术的矿用风速传感器。该传感器采用DDS技术设计了具有高稳定性谐振频率的超声波振荡电路,利用卡曼涡街原理实现了风速值实时、精准的测量。试验结果表明,该风速传感器可靠性高,测量误差较小,抗干扰性强。

介绍了时差法测量矿井风速的基本原理,提出了使用一对超声波换能器完成矿井风速测量的方法,设计了基于该方法的矿用超声波风速传感器;基于DSP处理器,设计了相关的外围电路接口,采用环氧树脂浇封部分电路的方法进行本质安全处理。通过试验表明,风速测量范围达到0.2~40 m/s,在0~25 m/s的风速范围内,测量误差均控制在±0.25 m/s之内。

针对目前煤矿井下用风速传感器数据传输的模拟单向性问题，设计了一种基于CAN总线机制进行数据传输的超声波旋涡式风速传感器。利用μC/OS-II的实时抢占式机制以及任务调度机制，保证传感器数据传输的实时性以及响应命令的高效性。试验结果表明，该传感器测量误差较小，响应时间较低，数据传输可靠，抗干扰性强。